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51單片機入門之中斷

天才小貍花 ? 來源:Sigle_chip ? 作者:Sigle_chip ? 2022-09-06 08:52 ? 次閱讀
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前言

單片機其本質(zhì)上還是一個計算機,當(dāng)前一條指令執(zhí)行完畢,CPU再根據(jù)PC取出下一條指令的地址,并再得到再下條指令地址,依次執(zhí)行每一條指令。這聽著不錯,所有的任務(wù)在有條不紊的按照順序執(zhí)行,作為一個單核處理器的單片機,需要等待上一個任務(wù)結(jié)束才能進(jìn)行下一個任務(wù),但外界或內(nèi)部發(fā)生更加重要的事情,我們不能再去等著上一個任務(wù)去執(zhí)行完畢,單片機需要馬上去運行相應(yīng)的程序以保證實時性,如當(dāng)延時時間太長時(比如10s),相應(yīng)的按鍵檢測便會失靈。但在大多數(shù)的控制場合,需要單片機立即做出反應(yīng),保證可靠性。通過引入中斷機制,使CPU具有對外界緊急事件的實時處理能力。

中斷這個概念可以說是所有微機的基礎(chǔ),甚至可以說微機就是一條條執(zhí)行指令+中斷。

中斷

當(dāng)CPU正在處理某件事的時候外界發(fā)生了緊急事件請求,要求CPU暫停當(dāng)前的工作,轉(zhuǎn)而去處理這個緊急事件,處理完以后,再回到原來被中斷的地方,繼續(xù)原來的工作,這樣的過程稱為中斷。

實現(xiàn)這種功能的部件稱為中斷系統(tǒng),請示CPU中斷的請求源稱為中斷源。中斷系統(tǒng)一般允許多個中斷源,當(dāng)幾個中斷源同時向CPU請求中斷,存在CPU優(yōu)先響應(yīng)哪一個中斷源請求的問題。通常規(guī)定每一個中斷源有一個優(yōu)先級別。CPU總是先響應(yīng)優(yōu)先級別最高的中斷請求。

而中斷存在中斷嵌套的問題,當(dāng)處理低優(yōu)先級中斷時發(fā)生高優(yōu)先級中斷,系統(tǒng)也會保存低優(yōu)先級的狀態(tài),去執(zhí)行高優(yōu)先級的程序,處理完以后,再回到原來被中斷的地方,繼續(xù)原來的工作。這樣的過程稱為中斷嵌套,不能嵌套的稱為單級中斷系統(tǒng),反之為高級中斷系統(tǒng)。

STC89C51RCRD+系列單片機

IP寄存器和IE寄存器都可以支持位尋址,即可以單獨配置相應(yīng)位的值如

EA = 1;
EX0 = 1;

STC89C51RCRD+系列單片機提供了8個中斷請求源,它們分別是:

  1. 外部中斷0(INT0)、
  2. 定時器0中斷、
  3. 外部中斷1(INT1)、
  4. 定時器1中斷、
  5. 串口(UART)中斷、
  6. 定時器2中斷、
  7. 外部中斷 2(INT2)、
  8. 外部中斷3(INT3)

中斷優(yōu)先級 IP(B8H)

STC89C51RCRD+系列所有的中斷都具有4個中斷優(yōu)先級,傳統(tǒng)的8051則只有兩個中斷優(yōu)先級,這里我們按照兩個配置,不配置按照默認(rèn)中斷查詢順序號查詢。配置方法為配置IP寄存器,八位寄存器,“1”表示高級中斷,“0”表示低級中斷。四級中斷可查看STC89C51RCRD+系列單片機數(shù)據(jù)手冊。

IP(B8H)
說明
位地址

高優(yōu)先級的中斷請求可以打斷低優(yōu)先級的中斷,反之,低優(yōu)先級的中斷請求不可以打斷高優(yōu)先級及同優(yōu)先級的中斷。當(dāng)兩個相同優(yōu)先級的中斷同時產(chǎn)生時,將由查詢次序來決定系統(tǒng)先響應(yīng)哪個中斷。下圖為中斷查詢次序表。

pYYBAGMV-nOAH0H-AAD7NaxP7Jc721.png

中斷允許 IE(A8H)

通過軟件設(shè)置IE寄存器的值可以去屏蔽一些中斷和運行中斷,只有中斷運行被打開才能發(fā)生中斷。更像是中斷的開關(guān),為1可以中斷。復(fù)位后IE中各中斷位均被清“0”,禁止所有中斷。

各個中斷除相應(yīng)的中斷允許位,還有個“總閘”EA。

IE(A8H)
說明
位地址

其他中斷

其具體的中斷需要查看配置相應(yīng)的寄存器,下面以外部中斷為例進(jìn)行配置,在學(xué)習(xí)單片機,嵌入式的路上,如果有元器件購買需求,可以去唯樣商城,學(xué)生還有優(yōu)惠。

外部中斷

先對優(yōu)先級及中斷運行配置

EA=1;
EX0=1;
//不配置優(yōu)先級按照默認(rèn)中斷查詢次序

其次對外部中斷的東西進(jìn)行配置,比如說當(dāng)外部中斷0引腳收到下降沿時,就觸發(fā)中斷。相應(yīng)的配置(定時器/計數(shù)器及外部中斷控制寄存器 TCON)

TCON

我們只用到了IE0,IT0兩位,而IE0更多的時候去讀取,而不是寫。因此IT0才是主要位置。當(dāng)IT0=0,為低電平觸發(fā)方式;當(dāng)IT0=1,為下降沿觸發(fā)方式。

因此我們配置

IT0 = 1;

至于低電平中斷和下降沿中斷的區(qū)別,在數(shù)據(jù)手冊中寫道

由于系統(tǒng)每個時鐘對外部中斷引腳采樣1次,所以為了確保被檢測到,輸入信號應(yīng)該至少維持2個系統(tǒng)時鐘。如果外部中斷是僅下降沿觸發(fā),要求必須在相應(yīng)的引腳維持高電平至少1個系統(tǒng)時鐘,而且低電平也要持續(xù)至少一個系統(tǒng)時鐘,才能確保該下降沿被CPU檢測到。同樣,如果外部中斷是低電平可觸發(fā),則要求必須在相應(yīng)的引腳維持低電平至少2個系統(tǒng)時鐘,這樣才能確保CPU能夠檢測到該低電平信號。

個人感覺就是低電平中斷更慢一些。

這樣我們就可以在中斷函數(shù)中寫相應(yīng)的控制邏輯。

void exint0() interrupt0{
//控制邏輯
}

ps:中斷十分好用?。?!

審核編輯:湯梓紅

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